Исследование методов множественного доступа к каналу связи с прослушиванием несущей и разрешением коллизий, страница 2

(г) Найдите численно (используя q_a = 1/me) значение 0, при котором система находится в устойчивой точке.

(д) Найдите n/m в устойчивой точке. Заметьте, что это равно доле поступающих пакетов, которые не принимаются системой в этой типичной точке.

ЗАДАНИЕ №4. (Для тех у кого под рукой компьютер с пакетом MATHCAD или MATHLAB).

Проведите имитационный эксперимент для рассмотренной модели синхронной ALOHA и сравните результаты с полученными при упрощающих предположениях. Обьясните различия.

П.1. Введение

Существует много широко используемых передающих сред, таких как в спутниковых системах, радиовещании, многоточечных телефонных линиях, системах с шиной, имеющей много отводов, у которых принятый на одном узле сигнал зависит от сигналов, переданных двумя другими или более узлами. Обычно такой принятый сигнал является суммой претерпевших затухание сигналов, переданных множеством других узлов; эти сигналы приходят с задержками, испытывают воздействие искажений и шума. Такие среды, называемые средами с множественным доступом, являются основой локальных сетей (ЛС), сетей городского масштаба (ГС), спутниковых сетей и радиосетей.

Между уровнем управления линией передачи данных (УЛПД) и модемом или физическим уровнем при таком способе доступа должен находиться дополнительный уровень, который часто называют уровнем управления доступом к среде (УДС). Задача этого дополнительного уровня заключается в распределении среды с множественным доступом между различными узлами. Изучая эту задачу распределения, мы увидим, что распределение функций между уровнями не так ясно, как в случае двухточечных линий. Например, обратная связь, оповещающая об ошибках передачи, относится к функции ARQ уровня УЛПД, но часто она также занимает центральное место в проблеме распределения. Аналогично многие функции маршрутизации выполняются автоматически благодаря широковещательной природе каналов с множественным доступом.

Вообще можно рассматривать связь в системах с множественным доступом в терминах теории массового обслуживания. Каждый узел имеет очередь пакетов, которые должны быть переданы, а канал с множественным доступом является обслуживающим прибором. В идеальном случае обслуживающий прибор должен рассматривать все ожидающие пакеты как стоящие в одной очереди, которую нужно обслужить, используя соответствующую дисциплину обслуживания очереди. К сожалению, обслуживающий прибор не знает, какие узлы имеют пакеты аналогично в узлах не известно о наличии пакетов в других узлах. Таким образом, интересная особенность проблемы состоит в том, что информация о состоянии очереди является распределенной.

Среди многих методов, которые были разработаны для решения этой проблемы, имеются два полярных. Одним из них является метод свободного доступа для всех, при котором из узлов обычно посылаются новые пакеты немедленно в надежде на то, что другие узлы передавать не будут. В этом случае возникает интересный вопрос о том, когда и как пакеты передаются повторно при возникновении конфликтов (интерференции). Другой полярный метод - это полное упорядочение, при котором существует некоторый порядок (например, круговой), в соответствии с которым узлы получают зарезервированные интервалы времени для использования капала. Интересными вопросами здесь являются следующие:

·  что определяет порядок распределения времени (может он быть динамическим)?

·  как долго может длиться зарезервированный интервал?

·  как узлы узнают о наступлении своей очереди?

Ниже исследуется метод свободного доступа для всех в простых идеализированных условиях, что позволяет сосредоточить внимание на методах повторения передачи вступивших в конфликт пакетов. Последовательно рассматриваются все более сложные алгоритмы, которые уменьшают задержку, увеличивают предельно допустимую скорость передачи и обеспечивают устойчивую работу. Менее заинтересованный читатель может опустить подразд. П1.2.3.